周美英
（国电电力内蒙古新能源开发有限公司 010040）
摘要：本文通过选取我国风力发电和煤炭发电的典型案例，以LCOE的方法进行比较分析，对新能源以及传统能源的长期投资成本进行比较，结果表明，并非新能源的成本投入高于传统能源，我国可再生能源的发展受到阻碍并非是成本问题，而是由于电网的投入以及输送等的制约。风力发电的发展还是需要电网的支持和维护的。
关键词：风力发电；火电；LCOE方法；成本比较
1引言
随着经济和社会的不断发展，我们对于能源的需要也越来越高，面对传统能源对环境的污染和破坏，新能源例如风力、太阳能、地热能、潮汐能等都收到了能源产业的广泛重视，风力发电和太阳能发电等新能源都被运用到了电力行业，但目前我国的电力产业结构大部分依然是以煤炭发电为主。传统的生产经验认为，新能源在发展方面技术不够完善，成本比较高，发电不稳定等缺点，必须要依靠政府的支持才能够发展，事实并非如此。能源的投资决策要根据成本效益来进行估算，传统的估算方法是净现值（NPV）法，但这种方法不能在不同的技术水平之间进行比较，因此本文用LCOE的方法对新能源和传统能源的投资成本进行分析比较，为后期电力行业的能源投入提供指导性建议。
2 LCOE方法概述
LCOE的分析方法如下：
未来各时期的价值（FV）比现在时期的价值（PV）低为已知条件，用折现率r来衡量这两个价值之间的差别，也就是：PV=FV（1+r）-n。而传统的比较方法净现值（NPV）是指多个时期，一般为一个项目的寿命周期内的各个期间，这些时期价值的集合为净现值。而LCOE则是根据收入的净现值与成本的净现值恒等来定义的，恒等式如下：
根据以上公式可以知道，LCOE其实等于能源成本的净现值和电能产出的时间价值的比值。这种计算方法是基于两个基本的假设条件之上的：（1）利润率r对收益和成本都是相同的，并且在N个时期内保持恒定不变的状态；（2）在N期内，电力的价格保持不变，并且电能一被产出就立刻被购买，电力市场没有存储电能。这种计算方法就是LCOE分析法。
3风电与火电成本比较数据处理
本文以一个位于河西走廊的风力发电项目和一个在京津唐地区的煤炭发电项目为典型案例进行分析比较，用LCOE的方法对其进行长期投资成本的估算。这两个具体的电厂项目的相关核算数据都来源于两个电厂投资可行性的内部分析报告，根据国家和地区的具体情况，本文核算的项目不包括：国家清洁能源机制（CDM）对于可再生的非化石能源的补贴、国家或者地方政府给新能源发电项目的补贴、火电厂燃煤造成的污染排放的价格和两个电厂除销售电力以外的其他收入。
（1）风电厂数据。将风电厂项目的动态投资204260.97万元在它的20年寿命期间利用年限平均法进行折旧计算，也就是年折旧额在10213.05万元。可以忽略风电厂维持运营的流动成本，其他的燃料成本也可以忽略，因此可以直接利用年均的固定资本折旧来计算折现以后的成本价值。
（2）火电厂数据。为了方便与风电厂的项目进行比较，同样在20年内将动态投资771941万元用年限平均法进行折旧计算，也就是年折旧额38597.05万元；火电厂的正常运营需要流动成本，据可行性的报告显示，年均额度的流动成本是5000万元；另外，火电厂还有两一个支出项目是燃料支出，据报告显示，煤炭年计划量在500万吨，诚意煤炭价格预估煤炭支出。
（3）折现率。利用LCOE的计算方法很重要的一个参数就是折现率。它表示每个单位资本的成本或者期望收益，是对项目投资的资金的时间价值的估算。不同的融资结构和资本市场，折现率也不同。这两个电力项目属于国有企业，融资结构比较单一，本文首先用10%的折现率来进行估算，如果风电项目没有出现明显优势，则可以用5%进行估算。
（4）预期煤炭价格。风电厂不需要支出燃料费用，但火电厂有这方面的支出，根据报告显示，火电厂的年均煤炭用量在500万吨，以每吨700元进行估算，发现燃料成本的比重很高，煤炭价格的一点小小变动都会对总的成本造成影响，20年间的煤炭价格肯定会有波动，因此需要对煤炭价格进行合理的预期。
（5）其他的参数分析。本次计算对货币的额汇率变化没有考虑，对目前没有在我国实现的成本或者收益的项目没有进行考虑。
4风电与火电成本比较结果分析
4.1计算结果
根据上文的数据处理得到不同方案下的LCOE值以及两种不同方式的LCOE成本。其中风电项目和火电项目的LCOE成本分别为每度电0.231元和0.357元，同样发电量的情况下，风电项目可以比火电项目节约成本35%，具有明显的成本优势。
4.2 LCOE计算结果分析
在不考虑风电补贴和火电排放开支的前提下，如果只考虑未来能源价格上升一种情况，那么风电成本应该是更高的。这里之所以得到风电成本低于火电项目成本的原因有以下几方面：
4.2.1国内煤炭价格高，导致火电项目的成本自然增高。如果按照美国制定的未来20年煤炭价格预期来核算火力发电的煤炭消耗成本，不考虑任何关税以及运输成本的话，火电项目的LCOE成本只有之前的一半，为0.189元，与风电项目相比也是比价低的。
4.2.2对于风电上网电量的预估不准确，过于乐观
上文中对风电上网电量的估计是按满额满载的情况计算的，仅仅考虑到自然环境因素的影响，机组的运转时长选取了最大的自然时长。但是目前在实际使用过程中，我国风电项目的效率没有这么理想，机组运行过程中经常会受到限电等因素的影响，实际发电效率远低于设计出力。以2011年的数据为例，我国风电机组实际生产的电量比额定设计低1700万kw。将这些情况考虑进去以后得到新的LCOE成本为0.278，与火电机组的0.357相比还是有比较大的优势的。
5结论
在不记新能源补贴和传统火电环境保护成本因素的前提下，通过对比风力发电和火力发电的相关数据发现，风电项目具有比较大的成本优势。即使将风电项目的弃电情况考虑进去，风电项目依然具有一定的优势。随着未来风电上网的优化以及能源消耗的加剧，风电项目和火电项目的成本差距将更大，未来新能源发电将成为电力行业的主流模式。但是，在发展过程中会遇到更多的困难，这就需要相关从业人员加深研究，不断发挥风电项目的优势，促进经济社会和谐发展。
参考文献
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[2]赵振宇,李志伟,姚雪等.基于碳减排收入的风电成本电价研究[J].可再生能源,2014,32(5):662-667.
论文作者:周美英
论文发表刊物:《电力设备》2016年第11期
论文发表时间:2016/8/24
标签：成本论文; 风电论文; 项目论文; 火电论文; 新能源论文; 现值论文; 火电厂论文; 《电力设备》2016年第11期论文;